ESPONENZIALI E LOGARITMI. chiameremo logaritmica (e si legge il logaritmo in base a di c è uguale a b ).

Documenti analoghi
Le Funzioni. Modulo Esponenziali Logaritmiche. Prof.ssa Maddalena Dominijanni

Esercizi. 1. Disegnare il grafico qualitativo della seguente funzione:

Funzioni continue. quando. se è continua x I.

LOGARITMI. log = = con >0, 1; >0 = >0, 1, >0. log =1 >0, 1. notebookitalia.altervista.org

ESERCITAZIONE: ESPONENZIALI E LOGARITMI

xg x x 3 e essendo x positiva per dominio 3 e

VERIFICA DI MATEMATICA Simulazione La funzione esponenziale e logaritmica - Soluzioni

Scale Logaritmiche. Matematica con Elementi di Statistica a.a. 2015/16

Tratto da L. Curcio-J. De Tullio "ELEMENTI DI ANALISI", Esculapio (2016)

Richiami sullo studio di funzione

Funzioni Pari e Dispari

FUNZIONI ELEMENTARI Funzione retta

Lezione 6 Richiami di Geometria Analitica

Scale Logaritmiche. Matematica con Elementi di Statistica, Anna Torre a.a

1.3. Logaritmi ed esponenziali

Esercitazioni di Matematica Generale A.A. 2016/2017 Pietro Pastore Lezione del 21 Novembre Logaritmi e Proprietà

Trasformazioni Logaritmiche

PIANO CARTESIANO:EQUAZIONI

SOLUZIONE DEGLI ESERCIZI DEL FOGLIO N. 7

Matematica di base. Lezioni in Aula D5 ogni Venerdi alle 14:30 BLOG: matematicadibase.wordpress.com

I. Gentilec. 5.1 la funzione potenza

CLEAI, matematica generale, primo semestre Soluzioni degli esercizi della prova scritta dell 8 settembre 2004

Istituto d Istruzione Superiore A. Tilgher Ercolano (Na)

Correzione del compitino del giorno 13 Dicembre 2012

M174sett.tex. 4a settimana Inizio 22/10/2007. Terzo limite fondamentale (sul libro, p. 113, è chiamato secondo ) lim x 1 x 0 x

Appunti di Matematica 5 - Derivate - Derivate. Considero una funzione e sia e definita in un intorno completo di.

Esercitazione 9 - Funzioni

Studio Qualitativo di Funzione

0 + = + 3 x lim 1 + (log 2 x)100 = 0

Esercitazione su grafici di funzioni elementari

Le proprietà che seguono valgono x, y > 0, a > 0 a 1, e b qualsiasi. Da queste si possono anche dedurre le seguenti uguaglianze log a 1 = 0

LO STUDIO DI FUNZIONE ESERCIZI CON SOLUZIONI

Lo studio di funzione. 18 febbraio 2013

1. FUNZIONI IN UNA VARIABILE

x + 1 x = x2 1 x 2 = 1 1 x 2., l equazione equivale a ln(1 + 3x) < 1 ; 1 + 3x < e ; x < e 1 3

Studio qualitativo del grafico di una funzione

Ministero dell'istruzione, dell'università e della Ricerca

Studio di funzioni ( )

1.3. Se esistono i limiti sinistro e destro della funzione in un punto, allora esiste anche il limite della funzione nel punto stesso.

UNITÀ DIDATTICA 2 LE FUNZIONI

Esercizi di Calcolo e Biostatistica con soluzioni

Esercitazione su grafici di funzioni elementari e domini di funzioni

Risoluzione del compito n. 4 (Giugno 2014)

Funzioni e grafici. prof. Andres Manzini

Studio Qualitativo di Funzione

Soluzioni degli esercizi di Analisi Matematica I

UNITÀ DIDATTICA 5 LA RETTA

Analisi Matematica IV modulo Soluzioni prova scritta preliminare n. 1

RICHIAMI di MATEMATICA ESERCIZI: equazioni e disequazioni esponenziali e logaritmiche

Quick calculus Capitolo 1 Il problema della tangente

Funzioni Esponenziale e Logaritmica. Prof. Simone Sbaraglia

Esercitazioni di ISTITUZIONI di MATEMATICA 1 Facoltà di Architettura Anno Accademico 2005/2006

QUINTO APPELLO DEL CORSO DI ANALISI MATEMATICA CORSO DI LAURA IN INFORMATICA, A.A. 2017/18 23 LUGLIO 2018 CORREZIONE. x 4 f(x) = x 2 + x 2

Funzioni. Capitolo Concetti preliminari. Definizione. Dati due insiemi A e B, si chiama funzione f da A a B, e la si indica col simbolo

Anno 3. Funzioni esponenziali e logaritmi: le 4 operazioni

Potenze, esponenziali e logaritmi 1 / 34

Coordinate Cartesiane nel Piano

FUNZIONI ELEMENTARI, DISEQUAZIONI, NUMERI REALI, PRINCIPIO DI INDUZIONE Esercizi risolti

lim f(x) lim In questo caso, lim Una funzione è continua in un punto x 0 se valgono le seguenti condizioni:

Studio di funzione. numeri.altervista.org

FUNZIONI E GRAFICI. tempo (anni)

ESERCIZI SUL DOMINIO DI UNA FUNZIONE A UNA VARIABILE REALE. Le FUNZIONI RAZIONALI INTERE (i polinomi) hanno come insieme di definizione R.

Appello del 27/1/2017 Matematica per l Economia lettere E-Z, a.a , compito A, prof. Gianluca Amato

Anno 5 Regole di derivazione

1 Prodotto cartesiano di due insiemi 1. 5 Soluzioni degli esercizi 6

Equazioni esponenziali e logaritmi

Elementi di matematica - dott. I. GRASSI

SIMULAZIONE - 29 APRILE QUESITI

FUNZIONI. y Y. Def. L insieme Y è detto codominio di f. Es. Siano X = R, Y = R e f : x y = 1 x associo il suo inverso). (ad un numero reale

1 Prodotto cartesiano di due insiemi 1. 5 Soluzioni degli esercizi 6

1. Indicato con T il punto di tangenza delle due circonferenze e posto TQ = QC = y, applicando il ( ) ( ) ( ) 2. =, con la limitazione 0 x 1.

FUNZIONI. y Y. Def. L insieme Y è detto codominio di f. Es. Siano X = R, Y = R e f : x y = 1 x associo il suo inverso). (ad un numero reale

Logaritmo C. Enrico F. Bonaldi 1 LOGARITMO

francesca fattori speranza bozza gennaio 2018

Esercitazioni di Matematica Generale A.A. 2016/2017 Pietro Pastore Lezione del 2 Dicembre Dominio di Funzioni

Appunti di Matematica 5 - Funzioni - Funzioni. f : A B, con A e B insiemi non vuoti, è una legge x A uno e un solo elemento y B

Coordinate cartesiane nel piano

Istituzioni di Matematiche Modulo A (ST)

Funzioni reali di una variabile reale

Analisi Matematica I modulo Soluzioni prova scritta preliminare n. 2

COMPENDIO ESPONENZIALI LOGARITMI

Funzioni: definizioni e tipi. Prof.ssa Maddalena Dominijanni

Abbiamo già visto nel capitolo sulle funzioni che, negli estremi del suo dominio, una funzione può avere degli asintoti.

Esercitazioni di Matematica Generale A.A. 2016/2017 Pietro Pastore Lezione del 25 Gennaio Studio di Funzione

Corso di Laurea in Scienze dell Architettura Modulo di Analisi Matematica

Istituzioni di Matematiche terza parte

Prof. Milizia, Liceo Scientifico di Mesagne (BR) 1

Punti nel piano cartesiano

Equazione esponenziale a x = b con 0<a<1 oppure a>1; x R; b>0

La funzione logaritmo

a) Rappresentiamo il quadrato ABCD e il punto P sul prolungamento del lato AB.

ESAME DI MATEMATICA I parte Vicenza, 05/06/2017. x log 2 x?

SIMULAZIONE - 29 APRILE QUESITI

Matematica. Funzioni. Autore: prof. Pappalardo Vincenzo docente di Matematica e Fisica

Soluzione Traccia A. 14 febbraio 2013

CLEAI, matematica generale: esercizi svolti #2

Condizione di allineamento di tre punti

Il Metodo di Newton, o delle Tangenti Federico Lastaria, Analisi e Geometria 1. Politecnico di Milano Corso di Analisi e Geometria 1

Funzione esponenziale

Transcript:

ESPONENZIALI E LOGARITMI Data una espressione del tipo a b = c, che chiameremo notazione esponenziale (e dove a>0), stabiliamo di scriverla anche in un modo diverso: log a c = b che chiameremo logaritmica (e si legge il logaritmo in base a di c è uguale a b ). Questi sono due modi differenti per scrivere la stessa espressione. Così per esempio log 3 81 = 4 può essere scritta anche sotto la forma 3 4 = 81. Capiremo in seguito i vantaggi che si hanno scrivendo le espressioni in forma logaritmica. Le basi più usate per i logaritmi sono il numero 10 (ed in questo caso si hanno i logaritmi decimali), ed il numero irrazionale e (e = 2,71 numero di Eulero. In questo caso i logaritmi si chiamano naturali). Per evitare di scrivere la base talvolta si usa scrivere semplicemente log per i logaritmi decimali e ln per i logaritmi naturali. FUNZIONI ESPONENZIALI Consideriamo la notazione esponenziale come una funzione, in cui c = y, b = x ed a = 10, essa diviene la funzione y = 10 x Determiniamo alcuni suoi punti ponendo x=1, 2, 3, -1, -2, ecc, allo scopo di poterne intuire il grafico. Si ottiene la curva seguente:

Questa curva (il grafico della funzione esponenziale di base maggiore di 1) ha la caratteristica di essere sempre compresa nel semipiano delle y positive, di attraversare l asse y nel punto di ordinata 1, di tendere verso l alto all aumentare delle x, e di avvicinarsi sempre più all asse x al diminuire delle x (cioè verso sinistra). Occorre notare una caratteristica molto importante: se cambiamo la base e mettiamo al posto di 10 un qualsiasi altro numero (maggiore di 1), la curva mantiene le sue caratteristiche: varia solo la sua curvatura. Chiamiamo f(x) la funzione dell esempio precedente: f (x) = 10 x Consideriamo la funzione f ( x) = 10 x Essa è una funzione esponenziale con la base minore di 1, infatti 10 x = 1 10 Il suo grafico è il simmetrico del grafico di f(x) rispetto all asse y e le caratteristiche di questa curva si deducono dalle proprietà della simmetria assiale. Questa curva ha la caratteristica di essere sempre compresa nel semipiano delle y positive, di attraversare l asse y nel punto di ordinata 1, di tendere verso l alto al diminuire delle x, e di avvicinarsi sempre più all asse x all aumentare delle x (cioè verso destra). Tutte le funzioni esponenziali con base 0<a<1 condividono questo andamento. Riassumendo, le funzioni esponenziali sono definite su, hanno immagine in (0,+ ) e sono monotòne (crescenti, se la base è maggiore di 1, altrimenti decrescenti). L unica intersezione con gli assi è con l asse y nel punto (0,1). x

FUNZIONI LOGARITMICHE In modo analogo a quanto fatto per la notazione esponenziale, consideriamo anche la notazione logaritmica come una funzione, in cui c = x, b = y ed a = 10, essa diviene la funzione f (x) = log 10 (x) Determiniamo alcuni suoi punti ponendo x = 1, 2, 3, -1, -2, ecc, e otteniamo la curva seguente Questa curva (il grafico della funzione logaritmica di base maggiore di 1) ha la caratteristica di essere sempre compresa nel semipiano delle x positive, di attraversare l asse x nel punto di ascissa 1, di tendere verso l alto all aumentare delle x, e di avvicinarsi sempre più all asse y quando la x tende a zero. La funzione è crescente. Si noti che La funzione non esiste per x negative, quindi il logaritmo di un numero negativo non esiste. La funzione tende a quando x si avvicina al valore 0 La funzione ha valori negativi per x compreso fra 0 ed 1. La funzione vale 0 per x = 1 La funzione assume valori positivi per x maggiore di 1. Anche per la funzione logaritmica, se cambiamo la base e mettiamo al posto di 10 un qualsiasi altro numero (maggiore di 1), la curva mantiene le sue caratteristiche: varia solo la sua curvatura.

Cosa dire delle funzioni logaritmiche con base minore di 1? Chiediamo ancora aiuto alle proprietà delle potenze (della notazione esponenziale) e alle simmetrie. Se 10 3 = 1000 allora (per definzione) log 10 1000 = 3. Poi, sappiamo anche che se 10 3 = 1000 allora 1 10 3 = 1000 log quindi 1 1000 = 3 e questo è vero per tutti i numeri x, non solo per x=1000. 10 Quindi per ogni x>0 log 1 (x) = log 10 (x) 10 e i grafici delle due funzioni sono simmetrici rispetto all asse x. Come già visto nelle funzioni esponenziali, le caratteristiche di questa curva si deducono dalle proprietà della simmetria assiale. La funzione f (x) = log a (x) quando la base è 0<a<1 ha la caratteristica di essere sempre compresa nel semipiano delle x positive, di attraversare l asse x nel punto di ascissa 1, di tendere verso l alto al diminuire delle x verso x=0, e di avvicinarsi sempre più all asse y all aumentare di x. La funzione è decrescente. Notiamo poi che La funzione non esiste per x negative, quindi il logaritmo di un numero negativo non esiste, qualunque sia la base in cui è calcolato. La funzione tende a + quando x si avvicina al valore 0 La funzione ha valori negativi per x maggiore di 1. La funzione vale 0 per x = 1. La funzione assume valori positivi per x compreso fra 0 ed 1. Riassumendo, le funzioni logaritmiche sono definite su (0,+ ), hanno per immagine l insieme e sono monotòne (crescenti, se la base è maggiore di 1, altrimenti decrescenti). L unica intersezione con gli assi è con l asse x nel punto (1,0).

Notiamo ora una caratteristica molto importante che lega fra loro le funzioni esponenziale e logaritmica. Partiamo dalle due notazioni iniziali, ed in entrambe operiamo la stessa sostituzione (b = x e c = y): Così ho le due funzioni, esponenziale e logaritmica, relative alla medesima base a (supponiamo per semplicità a>1). Dal passaggio intermedio, si intuisce che le due funzioni rappresentano (in modo diverso) la medesima relazione. L ultimo passaggio, poi, ci dice di scambiare la x con la y nell equazione x = log a y. Ma dal punto di vista grafico cosa significa scambiare la x con la y? Osserviamo le fasi illustrate qui sotto: Partendo dal primo grafico realizziamo una rotazione di 90 in verso antiorario (secondo grafico). Poi eseguiamo una riflessione attorno all asse verticale (terzo grafico). Infine scambiamo la x con la y (quarto grafico). Abbiamo ottenuto lo scambio fra i due assi e confrontando il primo grafico con l ultimo, ci accorgiamo che in realtà abbiamo effettuato un ribaltamento di 180 attorno alla bisettrice y = x. Il punto P serve solo per rendere più evidente lo spostamento. Con le funzioni esponenziale e logaritmica abbiamo eseguito proprio una operazione di questo tipo per passare da una all altra. Si dice in questo caso che le due funzioni sono una inversa rispetto all altra. La relazione importante che le lega è appunto questa: si può passare da una all altra semplicemente effettuando un ribaltamento di 180 attorno alla bisettrice y = x.

Quindi possiamo confrontare le due funzioni guardando i due grafici, alla luce delle osservazioni precedenti (ricordiamo che a>1). Notiamo da questo grafico che per ogni x>0 vale sempre (ricordiamo che a>1): log a (x) < x a x > x ESERCIZIO: Sfruttando le consocenze sulle funzioni esponenziale e logaritmica quando la base è 0<a<1, disegnare un grafico analogo a quello qui sopra e trovare l analogo delle due proprietà appena scritte.

Proprietà dei logaritmi Se infatti chiamiamo a = log n A e b = log n B allora n a = A e n b = B quindi AB = n a n b = n a+b Si verifica come sopra, usando A/B invece di AB. Una potenza non è che un prodotto dove i fattori sono tutti uguali, quindi la proprietà 3 deriva dall applicare s volte di seguito la proprietà 1 con B=A. 4. (CAMBIO DI BASE) Se voglio calcolare il logaritmo di c in base a, conoscendo un altra base b, allora posso sfruttare il logaritmo della nuova base b in base a e calcolare: In particolare, se c=a, allora